Il Paesaggio archeologico dell’Asia Occidentale Antica

Studio e analisi dei sistemi di indagine remote sensing, morfologia e topografia

Andrea Titolo

Università di Torino

Introduzione ai GIS - QGIS

Introduzione ai GIS - QGIS


Useremo dati sulla posizione di forti, insediamenti e strade romane nel Regno Unito (scaricabili gratuitamente dal sito del Ancient World Mapping Center), oltre ai confini nazionali del Regno Unito e dell’Irlanda (scaricabili gratuitamente dal sito NaturalEarthData).

  • Introduzione ai GIS/QGIS
    • Tipi di dati spaziali (Vettori/Raster)
    • Aprire QGIS e familiarizzare con l’interfaccia
    • Caricare dati vettoriali
    • Ispezionare i dati, e cambiare lo stile di visualizzazione dei layer
    • Caricare dati CSV

Link alle slides:

Una volta caricate dal link, le slide dovrebbero seguire la presentazione in automatico

Nel frattempo, aprire QGIS!

Cos’è un GIS

Cos’è un GIS?

  • GIS è l’abbreviazione di Geographic Information System (Sistema Informativo Geografico)
  • Software/Programma che utilizziamo per immagazzinare, manipolare, analizzare, gestire e presentare tutti quei dati geografici e spaziali e per analizzare le relazioni tra questi dati.

“In un GIS, si connettono i dati con la geografia” (GISgeography.com)

Cosa permette di fare un GIS?

  • Permette di organizzare e visualizzare dati geografici o spaziali (geodati)
  • Creare interrogazioni definite dall’utente e interattive
  • Modificare dati all’interno di una mappa
  • Presentare i risultati di tutte queste informazioni

Cosa può fare un GIS per l’archeologia?

  • Mappatura
  • Identificazione di siti
  • Rispondere a domande riguardo posizione, distribuzione, relazioni, trend e cambiamenti tra elementi sulla superficie terrestre
  • Applicazioni più complesse (ad es. analisi spaziali)

Proa Prova

Il panorama dei programmi GIS

Open-source

  • QGIS
  • GRASS
  • SAGA
  • gvSIG
  • etc..

Commerciale

  • ArcGIS (Esri)
  • ENVI (Harris Geospatial)
  • ERDAS Imagine (Hexagon AB )
  • Idrisi
  • Global Mapper
  • etc..

Proa Prova

Il panorama dei programmi GIS

Software Open Source

  • Gratuito (eventuale licenza) e codice disponibile pubblicamente
  • Basato su donazioni e supporto esterno
  • Aggiornamenti più frequenti
  • Comunità di supporto (mix volontari e non)
  • Flessibilità e frequente aggiunta di nuove funzionalità
  • User friendly e semplicità?
  • App mobile gratuite
  • Discorsi più ampi su monopoli, privacy, accessibilità per l’istruzione

Software Commerciale

  • A pagamento (licenza non sempre accessibile ai singoli utenti), codice proprietario e non disponibile (orientato al profitto)
  • Sistema di vendite, marketing ed investimenti
  • Aggiornamenti meno frequenti
  • Team di supporto
  • Rigidità e lentezza nell’aggiunta di nuove funzionalità
  • User friendly e semplicità?
  • App mobile a pagamento
  • “Bolla professionale”

Il panorama dei programmi GIS - Open Source

Vantaggi

  • Gratuito (attenzione alle licenze!)
  • Funziona su più sistemi operativi
  • Comunità attiva, disponibile e collaborativa
  • Velocità, leggerezza del programma
  • Rapida risoluzione di bug e nuove funzionalità
  • Solidi e potenti
  • Accessibilità, privacy
  • Sviluppo comunitario

Svantaggi

  • Meno noti e utilizzati meno spesso nel panorama industriale
  • A seconda del programma, strumenti inferiori o supporto inconsistente (non per i più importanti software open-source)
  • GUI non sempre accattivante

Software proprietari vengono utilizzati spesso nell’istruzione, ma di recente l’utilizzo di programmi FOSS (Free and Open Source Software) sta prendendo piede anche nei corsi universitari.

È importante utilizzare il programma necessario alle cose che si devono fare (senza pregiudizi), spesso si utilizzano entrambe le soluzioni in momenti diversi.

Cos’è QGIS?

  • Dal sito di QGIS: “QGIS è un Sistema di Informazione Geografica Open Source facile da usare, rilasciato sotto la GNU General Public License. QGIS è un progetto ufficiale della Open Source Geospatial Foundation (OSGeo). Funziona su Linux, Unix, Mac OSX, Windows e Android/iOS e supporta numerosi formati vettoriali, raster, database e funzionalità.”

  • QGIS è un programma GIS per Desktop. Creato nel 2002 (precedentemente noto come Quantum GIS) è scritto in C++ (e Python), è presente un’interfaccia grafica (Graphical User Interface o GUI) tramite cui è possibile interagire attraverso pulsanti, finestre, pannelli e tabelle che si possono riempire e manipolare per lavorare.

  • QGIS è open source. Il codice è disponibile e liberamente accessibile agli utenti per essere letto o modificato. Che vantaggi ci sono? Significa che chiunque può individuare problemi, proporre soluzioni o anche nuove funzionalità. Generalmente, programmi open source affrontano e risolvono problemi e bug molto velocemente, come anche molto veloce è l’implementazione di nuove funzionalità.

Free Software

Il “software libero” è software che rispetta la libertà degli utenti e la comunità. In breve, significa che gli utenti hanno la libertà di eseguire, copiare, distribuire, studiare, modificare e migliorare il software. Quindi è una questione di libertà, non di prezzo. Per capire il concetto, bisognerebbe pensare alla “libertà di parola” e non alla “birra gratis”; in inglese a volte usiamo libre, riciclando la parola che significa “libero” in francese e spagnolo, per disambiguare [NdT: il termine free in inglese significa sia gratuito che libero, in italiano il problema non esiste]. Potreste aver pagato per una copia di un programma libero, o potreste averne ottenuto copie gratuitamente. Ma a prescindere da come lo si è ottenuto, rimane sempre la libertà di copiare e modificare il software, o anche di venderne copie.

GNU Foundation

Cos’è QGIS?

  • Differenti versioni di QGIS
  • Ogni release prende il nome di una città
  • Long Term Release (corrente 3.28, Firenze)
    • Versione a lungo supporto
    • Più stabile
    • Funzionalità aggiornate meno di frequente
  • Release Candidate (corrente 3.30, ’s-Hertgogenbosch)
    • Versione a breve supporto
    • Meno stabile
    • Più funzionalità
  • All’interno di OSGeo4W (solo su Windows).
  • Rilasci a scadenze fisse

Perchè QGIS?

  • QGIS è un programma GIS open-source e community-driven, che permette agli utenti di visualizzare ed analizzare dati spaziali in molti modi differenti.
  • È presente una comunità archeologica di utenti molto attiva (corsi, workshop, sviluppo).
  • Alcuni vantaggi generali di QGIS sono:
    • È un software GIS solido e potente.
    • Multipiattaforma: MacOS, Linux, & Windows (+mobile).
    • Gratuito, nessuna licenza necessaria.

Perchè QGIS?

  • Sviluppo continuo, comunità molto attiva (QGIS User Groups), plugins!
  • Aggiornamenti e risoluzioni di bug frequenti.
  • Integrazione con altri strumenti di analisi geospaziale e linguaggi di programmazione (R, Python,PostGIS)
  • Accesso a strumenti di analisi e processazione dati forniti da altri software come GRASS e SAGA
  • Accessibile, disponibile in più di 50 lingue (a seconda della versione), rendendo molto più facile la collaborazione e l’istruzione.

Perchè QGIS?

Alcuni svantaggi generali di QGIS sono:

  • A volte possono essere presenti bugs (risolvibili chiudendo e riaprendo il programma)
  • Interfaccia non sempre accattivante (specialmente la dark mode)
  • Funzionalità legate alla versione in uso
  • Crash occasionali (molto più stabile oggi)

I dati (geo)spaziali

Tipologie di dati spaziali

Dato spaziale = Ogni dato relativo a, o che contiene informazioni riguardo un oggetto fisico che possiede una dimensione, forma e posizione specifica sulla superficie terrestre, e che è rappresentato attraverso un sistema di coordinate geografiche.

Vettori

Raster

È importante conoscere i tipi di dati e le geometrie, i loro vantaggi e svantaggi, per digitalizzare correttamente gli elementi all’interno del GIS.

Vettori

  • Rappresentazione del mondo reale attraverso tre geometrie: punti, linee e poligoni.
  • Possiedono attributi, che consistono in informazioni testuali o numerica che descrivono i singoli elementi.
  • Adatti a rappresentare dati discreti (ovvero dati presenti in posizioni specifiche e i cui limiti possono essere ben definiti, ad es. fiumi, edifici, strade, alberi)
  • Possono rappresentare dati continui (ad es. altitudine topografica), ma questi devono essere resi discreti (isoipse)
  • Immagazzinati in differenti formati (files), i più comuni sono lo shapefile (.shp) e il comma separated value (.csv).

Vettori

In Archeologia

  • Punti -> Concentrazione ceramica, Siti archeologici su mappa regionale
  • Linee-> Elementi lineari (ad es. paleocanali)
  • Poligoni -> Unità stratigrafiche, strutture, estensione di siti

Raster

  • Gridded data: l’immagine è composta da una sottostante struttura di celle disposte a griglia (pixels), ognuno dei quali possiede un valore numerico.
  • Ogni cella possiede informazioni riguardo ciò che deve essere visualizzato in quella specifica cella.
  • Migliori per rappresentare dati continui.I dati continui non hanno limiti definiti, ogni punto sull’immagine contiene un valore.
  • Immagazzinati in formati differenti, tra i più comuni ad es. jpg, png, per GIS il GeoTIF (.tif/tiff)

Raster

In Archeologia

Dati raster possono essere:

  • Dati relativi all’elevazione
  • Dati su piovosità o temperatura
  • Immagini satellitari, foto aeree o da drone

Vettori

  • Immagazzinati in differenti formati (files), i più comuni sono lo shapefile (.shp) e il comma separated value (.csv).
  • Necessario, specialmente in GIS, strutturare ed organizzare i dati in modo che siano facilmente riutilizzabili
  • Necessario documentare i propri dati (per se e per chi lavorerà in futuro sui nostri dai)

Vettori

  • Importante strutturare la propria directory di lavoro in modo da avere una chiara immagine di dove sono i dati e poter muoversi tra i file con facilità.
  • Consigli per organizzazione e nomina di file e cartelle:
    • Human-readable
      • nomi espressivi che identifichino chiaramente cosa contiene la cartella o il file (evitare cartelle con nomi propri, eventualmente fare pulizia di cartelle tipo “test”, “temp” una volta non più utilizzate)
    • Machine-readable
      • Evitare caratteri speciali o complessi, evitare gli spazi! (utilizzare - o _)
    • Ordinabile (01_prova, 02_altra-prova, per data utilizzando il formato YYYY-MM-DD: 2021-02-01_prova)
    • Coerenti (mantenere i nomi delle cartelle relativamente corti)
    • Se risultato di qualche operazione, aggiungere il tipo di operazione alla fine del file (ad es. topo_siria_clip)
    • Per progetti complessi con più persone, documentazione!

Vettori

  • La geometria vettoriale è costituita da uno o più vertici interconnessi. Un vertice descrive una posizione nello spazio utilizzando delle coordinate X, Y e opzionalmente Z. Le geometrie che hanno i vertici con un valore Z sono spesso chiamate 2.5D poiché descrivono l’altezza o la profondità per ogni vertice, ma non entrambe le cose.

Vettori - Punto

  • Punto: la geometria consiste di un singolo vertice con coordinate X, Y ed eventualmente Z
    • Gli attributi del punto descrivono il punto, ad es. se è un albero o un lampione
    • La scelta di utilizzare il punto per digitalizzare un elemento dipende da:
      • Scala
      • Convenienza
      • Tipo di elemento da digitalizzare

Vettori - Linea

  • Linea: la geometria consiste di due vertici
    • Polilinea: più di due vertici, e il primo e l’ultimo vertice non sono uguali. Ogni vertice ha coordinate X, Y ed eventualmente Z
    • Gli attributi descrivono la polilinea (ad es. per le strade, numero di corsie, tipo di strada, ecc.)
    • Una polilinea è usata per mostrare la geometria di elementi lineari come strade, fiumi, curve di livello, sentieri, e così via.
    • Se una polilinea curva ha distanze molto elevate tra i vertici, può apparire spigolosa o irregolare, in funzione della scala alla quale è visualizzata.
    • Importante che le polilinee siano digitalizzate con distanze tra i vertici che siano abbastanza piccole per la scala alla quale vuoi usare i dati.

Vettori - Poligono

  • Poligono: come una polilinea, è una sequenza di vertici. In un poligono, il primo e l’ultimo vertice sono sempre nella stessa posizione.
    • Utilizzati per rappresentare aree delimitate come dighe, isole, confini nazionali etc.
    • Gli attributi descrivono ogni poligono (ad es., per un lago: qualità dell’acqua, profondità, estensione)
    • I poligoni hanno spesso una geometria condivisa, ovvero bordi che sono in comune con un poligono adiacente.
      • QGIS e altri software GIS hanno funzionalità integrate che assicurano che i poligoni coincidano precisamente

Vettori - Livelli

Layers

  • I software GIS raggruppano gli elementi vettoriali in layers (livelli)
  • Gli elementi in un layer hanno lo stesso tipo di geometria (ad es. sono tutti punti) a gli stessi tipi di attributi (ad es. informazioni sulla specie di un albero per un vettore di alberi).
  • Consente di nascondere o mostrare tutti gli elementi per quel layer con un singolo click
  • Un layer può essere modificato solamente rispettando la sua geometria di base. Ovvero, un layer composto da più poligoni non potrà contenere anche dei punti o delle linee, e viceversa.
  • I layer possono essere visualizzati in modo differente tramite la simbologia, modificabile in ogni software GIS.

Vettori - la scala

L’importanza della scala

  • Quando i dati sono acquisiti, sono di solito digitalizzati da mappe esistenti, oppure prendendo informazioni dalle registrazioni dell’operatore e dai dispositivi di posizionamento globale (GPS).
  • Le mappe hanno scale diverse, così se si importano dati vettoriali da una mappa all’interno di un ambiente GIS (ad es. digitalizzando mappe cartacee), i dati vettoriali digitali avranno gli stessi problemi di scala della mappa originale.
  • Possono nascere molti problemi dalla scelta non corretta della scala della mappa.
  • Utilizzare dati ad una scala piccola può essere utile per analisi regionali o globali (risparmia anche risorse del computer).
  • Utilizzare dati ad una scala grande può essere utile per piccole regioni o progetti localizzati.

Problemi comuni con dati vettoriali

  • Dati acquisiti a scale differenti
  • Dati raccolti o digitalizzati non accuratamente
  • Rilevabili in GIS con errori topologici visibili e definiti come:
    • Slivers: i bordi di due aree che dovrebbero coincidere non si incontrano precisamente.
    • Scavalcamenti: un elemento non incontra un altro elemento (ad es. due strade) ad un’intersezione, ma lo scavalca.
    • Scostamenti: un elemento non arriva ad intersecare l’elemento a cui è connesso

Vettori - il formato Shapefile

Vettori - il formato Shapefile

  • Lo shapefile è il file più comune per l’immagazzinamento di dati spaziali (punti, linee, poligoni)
  • Proprietario (ESRI) ma aperto (specifiche tecniche rese pubbliche)
  • Composto da più file, alcuni obbligatori
    • .shp - file principale, contiene info sulla geometria
    • .dbf - file tabellare, contiene gli attributi (informazioni dei singoli elementi)
    • .prj - contiene informazioni sul sistema di coordinate utilizzato
    • .shx - contiene informazioni per l’indicizzazione dei file
    • altri, non obbligatori (.cpg,.sbn.sbx)
  • Devono sempre accompagnare il file principale!

Vettori - il formato Shapefile

  • Il formato shapefile possiede delle limitazioni
  • Immagazzina un solo tipo di geometria per shapefile
  • A volte quindi ci si ritrova con un numero enorme di file che possono diventare difficili da gestire
  • Il nome delle colonne all’interno del file può essere solo lettere, numeri e “_”
  • Massimo 10 caratteri per nome di colonna

Apriamo QGIS!

  • (Windows) Doppio click sull’icona sul desktop
  • (Mac) Lanciare l’applicazione
  • Oppure lanciare il programma dall’eseguibile
    • In windows: C:\OSGeo4W\bin\qgis-ltr-bin.exe o C:\Programmi\QGIS-3.22\bin\qgis-ltr-bin.exe
    • In macOS: Applicazioni/QGIS-LTR.app

Doppio click su Nuovo Progetto Vuoto

L’interfaccia di QGIS

NB: L’interfaccia può variare leggermente a seconda del sistema operativo e dei plugin installati

Approfondimento nella documentazione di gis

Caricare dati - Vettori

Cliccare su “Apri Gestore delle Sorgenti Dati”

Caricare dati - Vettori

Dobbiamo dire a QGIS che tipo di dati vogliamo caricare. Questo è il motivo per cui è importante conoscere i tipi di dati con cui si vuole lavorare e che abbiamo visto in precedenza.

Selezioniamo “Vettore” dalla lista a sinistra -> Sotto tipo di sorgente assicurarsi che sia selezionato “File” -> Cliccare sui tre puntini a destra sotto il menu “Sorgente”

Caricare dati - Vettori

Navighiamo alla cartella “dati_intro_qgis”, entriamo nella cartella “shapefile” e selezioniamo il file “confini moderni.shp” dalla lista di file. Una volta selezionato, clicchiamo su “Apri”

Promemoria: ricordate la struttura degli shapefile, osserviamo infatti il file “confini moderni”.

  • Assieme ad ogni file .shp ci sono almeno altri due/tre file che devono essere presenti nella stessa cartella del file .shp e avere lo stesso nome (.shx, .dbf, .prj).
  • Questo assicura che il vettore sia visualizzato correttamente sulla mappa. In alcuni casi il file .prj è omesso da alcuni fornitori.

Struttura del formato shapefile

  • Obbligatori:
    • .shp -> file principale
    • .shx -> indicizzazione
    • .dbf -> database
    • .prj -> proiezioni
  • Opzionali:
    • .xml -> metadata
    • .sbn -> ottimizzazione
    • .sbx -> ottimizzazione
    • .cpg -> ottimizzazione

Caricare dati - Vettori

Vediamo che il pannello si è popolato di informazioni. Possiamo lasciare ogni opzione così com’è e cliccare sul pulsante “Aggiungi”. Dovreste vedere che il file è apparso anche nel pannello dei layer a sinistra (il colore che vedremo sarà randomico).

Caricare dati - Vettori

Possiamo caricare anche altri dati, senza chiudere la finestra su cui stiamo lavorando. Clicchiamo nuovamente sui tre puntini a destra, sotto il menu “Sorgente”.

È possibile caricare più di un dato alla volta. Nella finestra che si è aperta, selezionare “forti_romani.shp” e “strade_romane.shp”, tenendo premuto ctrl/control (su Mac cmd/command) e clicchiamo su “Apri” ancora una volta.

Caricare dati - Vettori

Clicchiamo su “Aggiungi” ancora una volta e dovreste vedere due nuove voci nel pannello dei layer a sinistra.

Possiamo adesso chiudere la finestra di gestione sorgente dati cliccando su “Chiudi” o sulla X in alto a destra.

Notate come ogni layer (file caricato in GIS) presente nel pannello dei Layers a sinistra sia rappresentato con un simbolo differente. QGIS ci sta semplicemente fornendo un rapido colpo d’occhio sul tipo di geometria di ogni layer (come visto in precedenza, i vettori possono essere o punti, o linee, o poligoni).

Salvare spesso!

È normale per i programmi GIS (tutti..) di freezarsi o direttamente crashare. Per far fronte a questo problema, è necessario salvare spesso.

In QGIS, per salvare il progetto, clicchiamo sul pulsante “Salva”, l’icona a forma di floppy disk nella barra degli strumenti in alto, sotto “modifica”.

Salvare spesso!

Si dovrebbe aprire una nuova finestra. Selezioniamo dove salvare il progetto (consiglio: evitate di salvarlo sul vostro desktop, in quanto si rischia di rompere alcuni collegamenti interni in progetti più complessi).

Possiamo scegliere il formato in cui salvare il progetto, .qgz o .qgs. Il file .qgz è quello di default e possiamo utilizzare quello. .qgz altro non è che una versione compressa del file .qgs, che può contenere alcuni dati ausiliari o meno. Diamo un nome al progetto (ad es. lab_intro_qgis),e clicchiamo su “Salva”.

IMPORTANTE: il file in cui qgis salva il vostro progetto non contiene i singoli layer, ma le informazioni in cui questi sono visualizzati, è importante quindi fornire il progetto assieme ai file utilizzati nel caso si debba condividere!

Muoversi nella mappa

Notiamo intanto come anche il nome del progetto in alto a sinistra è cambiato. Possiamo quindi prenderci qualche minuto per familiarizzare con i comandi per muoversi all’interno della mappa di QGIS. Di default dovrebbe essere selezionato un pulsante a forma di mano. Questo è lo strumento sposta mappa, selezioniamolo se non già fatto e possiamo muoverci nella mappa cliccando con il tasto sinistro del mouse e trascinando. Lo stesso risultato può essere ottenuto utilizzando la rotella del mouse, sempre tenendo premuto e trascinando, anche quando lo strumento sposta mappa non è selezionato.

Per eseguire lo zoom possiamo usare la rotella del mouse, per avere controllo migliore sullo zoom, tenere premuto control su Windows e command su Mac.

È presente anche un vero e proprio strumento Zoom che si può usare (ma è generalmente più semplice con la rotella del mouse). Lo strumento zoom si trova nella barra degli strumenti in alto, la lente di ingradimento con i segni “+” o “–” per ingrandire o rimpicciolire la visuale. Per usarli, cliccare e trascinare per selezionare l’area in cui si vuole zoommare.

Un altro strumento utile è lo Zoom sul layer. Si trova o cliccando con il tasto destro sul layer->“Zoom sul Layer”, o nella barra degli strumenti in alto (la lente con il rettangolo bianco dietro)

Maggiori info alla documentazione di qgis

Gestire i Layers

Quando carichiamo dei layer in QGIS, questi sono ordinati in ordine di caricamento, oppure vengono caricati al di sopra del layer che abbiamo selezionato nel pannello dei Layers a sinistra.

I layer al di sopra degli altri saranno visualizzati sovrapposti agli altri anche nella mappa.

Per riordinarli, dal pannello dei Layers, semplicemente trascinare i layer dove vogliamo che appaiano.

Generalmente, vogliamo evitare che linee e poligoni vadano a coprire i punti (rendendoli quindi difficili da vedere). Un ordine generale (ma va valutato caso per caso) è solitamente:

  1. Punti
  2. Linee
  3. Poligoni

Maggiori info alla documentazione di qgis

Lavorare con i vettori – Ispezionare i dati

  • Ora che abbiamo caricato i nostri dati, è sempre bene guardare cosa contengono e come sono organizzati. È importante comprendere quali informazioni sono immagazzinate in ogni dataset, specialmente se non siamo noi gli autori di quei dati.

  • Come detto in precedenza, le informazioni relative ai dati sono immagazzinate come attributi. Per visualizzare questi attributi, QGIS ci mette a disposizione la tabella degli attributi (unica per ogni layer), che possiamo aprire ed ispezionare.

Per aprire la tabella degli attributi, clicchiamo con il tasto destro su un layer a nostra scelta (ad es. forti_romani) e selezioniamo “Apri Tabella Attributi”, a metà della finestra.

Un altro modo per aprire la tabella degli attributi è utilizzare lo strumento “Apri Tabella Attributi” nella barra degli strumenti in alto (strumento a forma di tabella, appunto).

Lavorare con i vettori – Ispezionare i dati

Si aprirà una nuova finestra, questa è la tabella attributi. Ci appare come una sorta di tabella excel, con campi e informazioni per ognuno dei punti contenuti nel layer. Ci sono anche delle informazioni numeriche nella parte alta della tabella, che ci informano, ad esempio, di quanti elementi sono contenuti nel layer (in questo caso, il layer “forti_romani” ha 381 elementi, ovvero nello shapefile sono registrate le informazioni di 381 forti ).

Le informazioni nella tabella sono utili sia a chi ha creato i dati, che a chi li utilizza. Per esempio, osservando FEATURETYP possiamo vedere che tutte le nostre osservazioni sono schedate come “forti”

Informazioni come questa (ovvie in un piccolo dataset) sono utili quando si lavoro con migliaia di punti e geometrie, e quando non tutte appartengono alla stessa categoria.

Dalla tabella attributi possiamo anche ordinare i dati secondo uno specifico campo, semplicemente cliccando sul nome della colonna (due volte per ordine discendente). NB: Questo non cambierà nulla nella visualizzazione sulla mappa.

Lavorare con i vettori – Cambiare la simbologia del layer

L’obiettivo principale delle mappe è informare (ad esempio durante una presentazione). Affinché la mappa sia efficace nel mostrare qualcosa, dobbiamo assicurarci che sia leggibile. Per migliorare la leggibilità della mappa, la prima (e più facile) cosa da fare, è generalmente modificare i colori dei nostri layer.

In QGIS, per cambiare colore ad un layer, dobbiamo cliccare con il tasto destro sul layer da modificare (in questo caso usiamo “confini_moderni”), e clicchiamo su Proprietà, alla fine del pop-up.

Consiglio: iniziate a modificare i colori dei layer dal layer più basso in ordine di visualizzazione, o dal layer che copre più spazio nella mappa, e poi modificate gli altri colori di conseguenza.

Lavorare con i vettori – Cambiare la simbologia del layer

Si aprirà una nuova finestra “Proprietà del Layer”, ignoriamo le altre voci e, se non già selezionata, clicchiamo su “Simbologia” a sinistra, sotto “Sorgente”.

Sono presenti diverse opzioni qui, ma quello a cui siamo interessato è Colore, che troviamo nelle parte centrale della finestra, sopra Unità ed Opacità.

Clicchiamo in qualsiasi punto della barra colorata.

Lavorare con i vettori – Cambiare la simbologia del layer

Nella nuova finestra “Seleziona Colore”, possiamo modificare il colore trascinando il puntatore nella finestra di colori a sinistra, o sulla barra alla sua destra. In alternativa, possiamo modificare manualmente i valori nelle barre a destra. È anche possibile scrivere un codice HTML corrispondente al colore nel box apposito sotto “Opacità”, come preferite!
Per oggi, diciamo che vogliamo rendere i confini moderni con un grigio chiaro, quindi muovo il puntatore finché non ottengo il risultato desiderato.

Una volta che soddisfatti, clicchiamo su Ok per chiudere questa finestra.

Lavorare con i vettori – Cambiare la simbologia del layer

Possiamo vedere che il colore è cambiato nel pannelo delle proprietà, ma non sulla mappa. Questo deriva dal fatto che non abbiamo applicato i nostri cambiamenti. Quando modifichiamo qualcosa, serve sempre cliccare su “Applica” per far in modo che i nostri cambiamenti abbiano effetto.
Clicchiamo su “Applica” e vedremo che il nostro colore verrà applicato anche alla mappa.

Possiamo ora chiudere il pannello delle Proprietà, clicchiamo quindi su “Ok”.

Lavorare con i vettori – Cambiare la simbologia del layer

Possiamo vedere che tutti i nostri cambiamenti sono stati applicati e sono visibili sulla nostra mappa.

Possiamo fare la stessa cosa con le strade, così che il contrasto con lo sfondo grigio sia migliore.

Approfittiamo per aprire le proprietà del Layer in modo più veloce: invece di cliccare con il tasto destro, semplicemente facciamo doppio click sul nome del layer nel pannello dei Layers a sinistra.

Lavorare con i vettori – Cambiare la simbologia del layer

Possiamo modificare il colore delle strade nello stesso modo in cui abbiamo fatto per i confini. Clicchiamo sulla barra colorata per aprire la finestra “Selezione Colore”, e selezioniamo un colore che ci piace, in questo caso possiamo selezionare un nero, o un grigio più scuro, per avere un contrasto migliore.
Dopo aver selezionato il colore, come prima, clicchiamo Ok per chiudere la finestra Seleziona Colore, e poi Applica.

Infine, chiudiamo le Proprietà del Layer cliccando OK.

Lavorare con i vettori – Cambiare la simbologia del layer

Per stare tranquilli, salviamo il nostro progetto (click sul simbolo del floppy disk nelle parte alta a sinistra della barra degli strumenti).

Un ulteriore modo per migliorare la leggibilità della nostra mappa, oltre al colore, è quello di cambiare la forma di un layer, così che non venga rappresentato da un generico set di punti, ma che sia immediatamente riconoscibile a colpo d’occhio. Questo può essere utile quando abbiamo tanti layer da distinguere.

Doppio click sul layer forti_romani nel pannello dei Layer.

Lavorare con i vettori – Cambiare la simbologia del layer

Nel pannello Proprietà del Layer, non vogliamo cambiare colore, ma se osserviamo nella parte bassa e centrale possiamo vedere un pannello con diversi simboli al suo interno.
Possiamo scorrere all’interno di questo pannello e selezionare ad esempio la forma “triangle red” nella parte bassa del pannello.

Dovremo probabilmente cambiare anche le dimensioni del simbolo, così che non sia troppo grande e che simboli vicini non si sovrappongano. Per farlo, cambiamo il valore alla voce “Dimensione”, subito sotto la barra del colore e “opacità” (ad esempio un valore uguale a 2). Possiamo quindi cliccare “Applica” e poi OK per chiudere la finestra.

Alcune Considerazioni

Abbiamo ottenuto una mappa molto più leggibile già con questi piccoli cambiamenti. Come potete vedere, grazie al fatto di avere più di un’informazione presente sulla mappa già ci permette di fare delle osservazioni.

  • Possiamo ad esempio osservare come i forti si dispongano in posizione lineare lungo le strade, specialmente nel Nord e ad Ovest. Questa osservazione può portare ad altre domande: queste strade erano particolarmente importanti? C’erano degli insediamenti lungo le strade? forse i forti avevano la funzione di protezione di entrambi?

  • Tutte queste osservazioni ci permettono già di considerare quanto utile sia il GIS e il potenziale che possiede quando usato in archeologia. Utilizzare GIS ci permette infatti di esercitarci ad osservare e comprendere il contesto, e non solo i singoli, specifici dati. Per esempio, senza il layer delle strade, avremmo potuto solamente osservare come i forti sono distribuiti sul territorio. Questo, sebbene importante e rilevante, non è generalmente sufficiente. Per comprendere il quadro più ampio dobbiamo guardare e comprendere il contesto in cui i dati archeologici sono registrati, specialmente se lavoriamo a scala regionale e nazionale.

Come abbiamo visto, questo è già in parte possibile avendo a disposizione solamente pochi dati.

Caricare dati – CSV

Caricare dati – CSV

Proviamo ad aggiungere un altro layer alle nostre informazioni. Come visto in precedenza, un altro tipo di dati molto utilizzato in GIS è il CSV (Comma Separated Value). Questi dati possono essere generati ad esempio da un file Excel (o qualsiasi altro foglio di calcolo). Possiamo caricare file CSV in QGIS cliccando ancora una volta su “Apri Gestore delle Sorgenti Dati” in alto a sinistra, e poi cliccando su “Testo Delimitato” nella lista a sinistra della nuova finestra aperta.

Caricare dati – CSV

Clicchiamo sui pulsante con i tre puntini, e navighiamo nella cartella con i nostri dati, questa volta entriamo in csv. Selezioniamo insediamenti_romani.csv e clicchiamo su “Apri”

Caricare dati – CSV

Possiamo vedere che ci sono adesso molte più opzioni e campi in questa finestra rispetto a quella del caricamento dei vettori. Di solito QGIS è abbastanza intelligente da leggere il file CSV e aggiustare i parametri di conseguenza. Tuttavia, dobbiamo controllare un paio di cose per essere sicuri che tutto venga poi visualizzato correttamente. Notate come possiamo avere un’anteprima del nostro file sotto il menu “Dati Campione”.

Caricare dati – CSV

Sotto “Formato File”, selezioniamo CSV. Consiglio: a volte, se il nostro pc non ha windows installato in lingua inglese e si lavora con Excel, il CSV può non essere salvato correttamente. Se il file non viene visualizzato correttamente, selezioniamo “Delimitatori Personalizzati” e giochiamo con le opzioni controllando la tabella in “Dati Campione” finché i dati non vengono visualizzati correttamente (per l’italiano, di solito basta selezionare “Tabulazione” e “Punto e Virgola”).

Caricare dati – CSV

Sotto “Opzioni Record e Campi”, accertiamoci che “Il primo record ha il nome dei campi”, “La virgola è il separatore decimale”, e “Identifica i tipi di campo” siano selezionati.

Sotto “Definizione della Geometria”, selezioniamo “Coordinate del Punto” e nel campo X inseriamo longitude, e nel campo Y inseriamo latitude. Questo è obbligatorio affinché i punti appaiano nella mappa! Se il CSV non ha due campi con le coordinate, apparirà solo come una tabella nel pannello dei layer. (Ricordate: le coordinate geografiche sono ciò che rende semplici dati dei geodati/ dati spaziali, ovvero leggibili da GIS).

Possiamo osservare i campi longitude e latitude nell’anteprima del file, muovendo la barra in basso dell’anteprima verso destra.

Caricare dati – CSV

Clicchiamo “Aggiungi” nella parte inferiore del pannello, e chiudiamolo con “Chiudi” o con la X in alto. Possiamo vedere che un nuovo layer puntuale è stato aggiunto nel pannello dei layer a sinistra, e nella mappa a destra.

Grazie a questo nuovo layer possiamo nuovamente formulare nuove ipotesi e nuove osservazioni, oltre che nuove domande. Osserviamo come forti ed insediamenti siano distribuiti differentemente tra Nord e Sud, quest’ultima zona era forse più sicura? Che tipo di insediamenti si trovano lungo le strade su cui sono presenti anche molti forti?

Domande e osservazioni di questo tipo sono la base di una ricerca storica di archeologia del paesaggio.

Lavorare con i vettori – Selezionare elementi (opzionale)

Lavorare con i vettori – Selezionare elementi (opzionale)

Potrebbe essere necessario selezionare uno o più elementi, ad esempio se fossimo interessati a conoscere la posizione di un preciso forte. Se siamo a conoscenza delle informazioni (ad esempio il nome) o abbiamo notato qualcosa di particolare dalla tabella attributi, possiamo selezionare direttamente l’elemento dalla tabella stessa cliccando sul suo indice (il numero tutto a sinistra di ogni riga)

Per selezionare più di un elemento, tenere premuto e trascinare verso il basso o verso l’alto. Per selezionare elementi non contigui, tenere premuto ctrl (cmd su macOS).

Nella parte alta della tabella sono presenti anche pulsanti per selezionare tutti gli elementi, deselezionare tutto, e invertire la selezione. Il numero di elementi selezionati appare in cima alla tabella.

Esiste ovviamente un modo per selezionare gli elementi dalla mappa. Per farlo, deselezioniamo tutto e quindi chiudere la tabella attributi (X in alto a destra)

Approfondimento nella documentazione di qgis

Lavorare con i vettori – Selezionare elementi (opzionale)

Se volessimo selezionare elementi dalla mappa (ad esempio, dopo aver osservato la disposizione dei forti, siamo interessati ad alcuni forti posti in punti particolari del territorio), QGIS mette a disposizione nella barra in alto degli strumenti simili a quelli appena visti (ad es. inverti selezione e deseleziona). Tuttavia, vediamo qui anche un altro strumento con una forma quadrata: Seleziona elementi con un’area o con un click.

Utilizzando questo strumento possiamo tracciare un quadrato o rettangolo e tutti gli elementi al suo interno verranno selezionati (appariranno gialli). Possiamo anche cliccare sui singoli punti per selezionarli. Una freccia verso il basso affianco al pulsante ci informa che sono presenti altre opzioni per quel pulsante:

  • Seleziona elementi con un poligono
  • Seleziona elementi a mano libera
  • Seleziona elementi con un cerchio

Possiamo sperimentare un po’ con ciascuno di questi per familiarizzare.

Approfondimento nella documentazione di qgis

Lavorare con i vettori – Ispezionare i dati (opzionale)

Lavorare con i vettori – Ispezionare i dati (opzionale)

Esiste un altro modo per ispezionare velocemente le informazioni di uno o più elementi di ogni layer senza necessariamente aprire la tabella degli attributi. Per farlo, possiamo usare lo strumento Informazione elementi. Lo troviamo nella barra degli strumenti in alto, il cerchio blu con la i e un puntatore bianco.

Appena ci clicchiamo vediamo un nuovo pannello che si apre sulla destra.

Se clicchiamo su uno dei punti sulla mappa, vediamo che la tabella attributi viene visualizzata in verticale sulla destra.

Nello stesso pannello possiamo cambiare la modalità di selezione degli elementi da ispezionare con la freccetta a sinistra della chiave inglese. Le modalità di ispezione sono le stesse di quelle della selezione (poligono, mano libera, cerchio). NB: ispezionare un elemento NON lo seleziona.

Tutto questo può essere utile per avere informazioni riguardo gli elementi di un layer in modo veloce e senza dover perdere di vista la mappa.

Riferimento nella documentazione di qgis

Per chiudere il pannello di ispezione, cliccare sulla x a destra

Lavorare con i vettori – Problemi di scala (opzionale)

Lavorare con i vettori – Problemi di scala (opzionale)

Come detto in precedenza, alcune problematiche dei vettori riguardano la scala a cui questi dati vengono acquisiti. Ad esempio, poligoni digitalizzati a scale diverse avranno un numero di vertici differente, risultando quindi in geometrie più o meno “spigolose”.

Possiamo avere un esempio concreto di ciò caricando un altro layer. QGIS ha una funzione integrata al suo interno, se infatti nel box delle coordinate scriviamo “world”, qgis caricherà un layer poligonali dei confini moderni mondiali.

Un nuovo layer si è sovrapposto a quelli che avevamo già caricato

Lavorare con i vettori – Problemi di scala (opzionale)

Questo problema è molto evidente soprattutto in aree di costa o su isole. Se ingrandiamo infatti in un’area costiera del nostro progetto, possiamo vedere come il layer World Map sia molto meno definito del nostro layer confini_moderni.

Bibliografia citata

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Katsianis, M., Tsipidis, S., Kotsakis, K. and Kousoulakou, A. (2008). A 3D digital workflow for archaeological intra-site research using GIS. Journal of Archaeological Science 35: 655–667.